Medicína a přírodověda

Článků v rubrice: 207

Černá smrt gumy a jak jí čelit

Guma je jedním z neopěvovaných velkých hrdinů průmyslové revoluce. Kromě jejích obvyklých aplikací, jako jsou pneumatiky, kondomy, elastické spodní prádlo, apod., představuje základní složku asi ve 40 000 výrobcích, včetně absorbérů nárazu, hadic, lékařských nástrojů, těsnění, atd. Poptávka po gumě se neustále zvyšuje. Ale nabídka již nedrží krok. Smrtelná houba hrozí zcela vyhladit kaučukovníky a gumárenský průmysl musí hledat náhradní zdroje.

Fotogalerie (1)
Tradiční těžba latexu z gumovníku (zdroj Pixabay)

Dnes existují dva hlavní zdroje: stromy kaučukovníky a ropa. Pro většinu použití se za lepší zdroj považuje stromový přírodní latex. Tato guma je pevnější, elastičtější, lépe absorbuje nárazy a je odolnější vůči teplu a tření. Syntetická verze na bázi ropy takové kvality nemá. Klíčem k dobré gumě jsou velmi dlouhé polymerové molekuly a vlastnost zvaná „spontánní samozpevnění“ (spontaneous reinforcement) tj. reversibilní nepoddajnost pod mechanickým napětím. Pro některé aplikace je sice možno použít syntetickou gumu, ale pro jiné je přírodní guma nepostradatelná - například u leteckých pneumatik. Ty musejí být stoprocentně vyrobeny z přírodní gumy, protože v důsledku vysokého tepla a tření při přistávání letadel by explodovaly.

Pará Rubber Tree

Hlavním zdrojem přírodní gumy je již minimálně 70 let gumovník Pará (Hevea brasiliensis) pocházející z Brazílie a nyní pěstovaný ve všech tropických pralesích. Celková plocha, na níž se dnes pěstuje, činí asi 100 000 km2, většinou v jihovýchodní Asii. Získávání latexu je velmi pracné a zvyšování produkce je téměř nemožné. V roce 2017 byla globální poptávka po přírodní gumě asi 30 milionů tun, ale gumárenský průmysl byl schopen uspokojit jen 45 % - a tento podíl se bude neustále snižovat. Až asi do recese v roce 2008 se cena přírodní gumy během jednoho desetiletí zvýšila téměř desetinásobně, zejména v důsledku rozvoje asijských ekonomik.

Černá smrt

S rozvojem ekonomiky se majitelé lesů odvracejí od gumovníků a místo nich spíše pěstují palmu olejnou, což je méně pracné a dříve přináší zisk. Přechod k palmovému oleji sice ohrožuje nabídku, ale to není to nejhorší. Největší nebezpečí představuje houba nazývaná jihoamerická listová plíseň - „černá smrt“ gumy. Tato nemoc zatím nejde vyléčit. Ve třicátých letech zcela zničila gumárenský průmysl v Jižní Americe. Nemoc se zatím nerozšířila do Asie, a to především díky přísným ochranným opatřením. Pokud by se zde vyskytla, mohla by zničit gumárenský průmysl během jednoho roku. Nebezpečí je tak veliké, že OSN považuje listovou plíseň za potenciální biologickou zbraň. Proto se již desítky let hledají alternativy, ale zatím bez výsledku. Panamský gumovník Castilla elastica sice produkuje dobrou gumu, ale obvykle hyne při odčerpávání latexu. Indická gumovníková rostlina Ficus elastica je silná, ale produkuje málo kvalitní latex. Naštěstí jsou k dispozici dva noví nečekaní kandidáti, a to severský plevel Taraxacum kok-saghyz, druh pampelišky, a zakrslá pouštní křovina z Mexika, guayule, které by mohly pomoci gumárenskému průmyslu opět na nohy.

Překonávání problému

Světu se dnes zatím daří nedostatek gumy překonávat. Nebylo tomu ale tak v některých oblastech v minulosti. Přihodilo se to například Sovětskému svazu za druhé světové války, když Japonci blokovali export gumy z jihovýchodní Asie. Sovětští agronomové ve 30. letech prozkoumali více než tisíc domácích rostlin jako možný náhradní zdroj. Nejvhodnější se ukázala být sibiřská pampeliška pocházející z pohoří Ťan Šan v Kazachstánu. Tento blízký příbuzný zahradnímu plevelu produkuje ve svých kořenech velké množství vysoce kvalitního latexu. Místní lidé ho používali dlouhou dobu jako žvýkačku. Vědecké označení je Taraxacum kok-saghyz, což znamená pampeliška gumový kořen. V průběhu desetiletí Sověti metody pěstování a zpracování sibiřských pampelišek vyvíjeli, a když Němci napadli v roce 1941 Sovětský svaz, pěstovala se tato rostlina již na ploše 67 000 ha a kryla domácí potřebu gumy z třiceti procent. Produkce pokračovala i po válce, ale byla zastavena v roce 1951, když se na trhu opět objevila guma z jihovýchodní Asie.

Japonská blokáda rovněž zasáhla Spojené státy. Proto byl v roce 1942 zahájen velký projekt za účasti tisíců vědců k nalezení alternativy. Experimentovalo se i se sibiřskou pampeliškou a pouštní křovinou z čeledi hvězdnicovitých Parthenimum argentatum, známou pod jménem guayule. Začátkem 20. století se dostala na trh jako gumová plodina, ale tento průmysl zkolaboval v době velké krize Great Depression. Divoká rostlina guayule se pěstovala v oblasti od Mexika až po Texas, ale válka tento projekt ukončila. V současné době jsou obě rostliny opět předmětem výzkumu. Pokud jde o sibiřskou pampelišku, německý gumárenský gigant Continental zkoumá její použití ve výzkumném středisku Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology v Münsteru (Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME). (Psali jsme o tom zde: https://www.3pol.cz/cz/rubriky/medicina-a-prirodoveda/788-pampelisky-staro-novy-zdroj-prirodni-gumy .) Americký konkurent Bridgestone provozuje pilotní závod v Arizoně, kde se vyrábí guma z guayule. Obě firmy předvedly nedávno své demonstrační pneumatiky, které potvrdily, že alternativní guma je dostatečně kvalitní. Nejsou však zatím komerčně dostupné. Guma ze sibiřské pampelišky se rovněž vyvíjí v Číně, Indii a USA, ve Španělsku, Austrálii a v Jižní Africe.

Gumovníkové rostliny do všech klimatických pásem

Aby bylo možno krýt globální poptávku po gumě, bude třeba pěstovat všechny tři rostliny na milionech hektarů půdy, přičemž gumovníkové stromy se budou pěstovat v tropických oblastech, sibiřské pampelišky v severních mírných oblastech a guayule v poloaridních (suchých) oblastech. Je třeba doufat, že se svět nedostane do situace, kdy by guma nebyla k dispozici.

Zdroj: Graham Lawton: A world without gum? New Scientist, 2019, č. 3230, s. 44-46

Václav Vaněk
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

ITER - pohled shora

Kdo si myslíte, že má největší přehled o tom co se děje na staveništi tisíciletí – na staveništi tokamaku ITER? Generální ředitel? Nebo šéf Rady ITER Arun Srivastava? Velký omyl! Je to muž, který z výšky 85 metrů sleduje z kabiny jeřábu dění pod sebou!

Průlom na tokamaku DIII-D. Zbystřete!

Režimy typu „Super H Mode“ demonstrují zlepšenou výkonnost fúze a umožňují zásadní krok směrem k ekonomické fúzní energii. Pokud Američané něco označí za „super výsledek“, bývá to zpravidla návnada pro sponzory. Ovšem pod zprávu z 24.

Počítač modeluje nestability ve fúzních plazmatech

Nestability plazmatu byly a jsou a budou velkou překážkou při udržení termojaderného plazmatu dobu dostatečně dlouhou pro fungování využitelné termojaderné fúze. Existuje řada počítačových programů – kódů, které dokáží simulovat chování plazmatu včetně rozvoje, průběhu nejrůznějších jeho nestabilit.

Proč si koupit elektrokolo?

Elektrokola zažívají poslední dobou obrovský boom. Oblibu získává tento dopravní prostředek doplněný o elektrický pohon zaslouženě. Na e-kolech snadněji a pohodlněji zdoláte náročnější terény a z jízdy se tak můžete radovat, ať je vaším cílem obchodní ...

Učit se, učit se, učit se – před 100 lety a po americku

V článku První světová válka, elektrotechnika a američtí vynálezci (https://www.3pol.cz/cz/rubriky/bez-zarazeni/2283-prvni-svetova-valka-elektrotechnika-a-americti-vynalezci) jsme si prohlíželi stránky starého (již dávno zaniklého) amerického měsíčníku The Electrical Experimenter z roku 1918.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail